DE2109346A1 - Plate for plate heat exchangers and tools for its manufacture - Google Patents
Plate for plate heat exchangers and tools for its manufactureInfo
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Description
"Platte für Plattenwärmetauscher und Werkzeug zu seiner Herstellung""Plate for plate heat exchanger and tool to his Manufacture "
Die Erfindung betrifft eine Platte für Plattenwärmetauscher, die einen von dem Strömungsmittel überströmten Bereich mit Wellungen oder anderen Verformungen zur Erzeugung von Turbulenz in der Strömung aufweist.The invention relates to a plate for plate heat exchangers, the one area overflown by the fluid with corrugations or other deformations to generate turbulence having in the flow.
Ein Plattenwärmetauscher besteht, wie der Name bereits andeutet, aus einem trennbaren Stapel von mehreren allgemein rechteckförmigen Platten, die flach aneinander liegend in dem Stapel angeordnet sind. Eine normalerweise kreisförmige Öffnung ist jeweils im Bereich jeder Ecke jeder Platte angeordnet. Einander entsprechende Öffnungen stehen über den ganzen Stapel der Platten miteinander in Fluchtung. Die in Fluchtung stehenden Öffnungen bilden Einlaß- und Auslaß-Kanäle für je zwei normalerweise flüssige Wärmetauschmedien, welche durch einander abwechselnde Strömungsräume hindurchfließen,die zwischen benachbarten Platten gebildet sind. In oder auf den Platten sind Abdichtungen angeordnet, welche den Strömungs-A plate heat exchanger, as the name suggests, consists of a separable stack of several generally rectangular shapes Plates, which are arranged lying flat against one another in the stack. A normally circular opening is arranged in the area of each corner of each plate. Corresponding openings are across the entire stack of the plates in alignment with each other. The ones in alignment standing openings form inlet and outlet channels for two normally liquid heat exchange media, which through flow through alternating flow spaces formed between adjacent plates. In or on the Plates are arranged seals, which the flow
10**42/108310 ** 42/1083
~ '" """ 2103346 ~ '"""" 2103346
raum seitlich begrenzen, die Strömung des Strömungsmittels in die Strömungsräume steuern und ein Auslecken der Strömungsmittel verhindern. Bei Gebrauch wird der Stapel von Platten zusammengeklemmt. Normalerweise fließt das eine Strömungsmittel von einer der beiden Bodeneckenöffnungen zu einer der oberen Ecken in den sich abwechselnden Strömungsräumen, während das andere Strömungsmittel von oben nach unten, und zwar von der anderen oberen Eckenöffnung in die andere untere Bodenöffnung durch die dazwischenliegenden Strömungsräume fließt. Aufgrund der unterschiedlichen Ausbildung der Xtbhtung bei den beiden Typen von Platten werden diese normalerweise als linksseitige bzw. rechtsseitige Platten bezeichnet.Limit space laterally, control the flow of the fluid in the flow spaces and prevent leakage of the fluid. In use, the stack of panels is clamped together. Normally, one fluid flows from one of the two bottom corner openings to one of the upper corners in the alternating flow spaces, while the other fluid flows from top to bottom, namely from the other upper corner opening into the other lower bottom opening through the flow spaces in between. Due to the different design of the thickness in the two types of panels, these are usually referred to as left-hand and right-hand panels.
Wenn der Temperaturanstieg des einen Mediums gleich Θ und die mittlere Temperaturdifferenz gemessen über die Platte zwischen den beiden Flüssigkeiten gleich -Δ τ ist, dann kann die thermische Leistung der Platte wie folgt als ein Verhältnis angegeben werden:If the temperature rise of one medium is equal to Θ and the mean temperature difference measured across the plate between the two liquids is equal to -Δ τ, then the thermal performance of the plate can be given as a ratio as follows will:
Λτ
Diese Größe ist als Temperaturverhältnis der Platte bekannt. Λτ
This quantity is known as the temperature ratio of the plate.
Die nähere Erläuterung der Größe dieses Verhältnisses gibt quantitativ die thermische Leistung wieder, die durch den Wärmetauscher erreicht wird, während das Temperaturverhältnis, welches in der Praxis bei einer ganz bestimmt ausgebildeten PlatteThe more detailed explanation of the size of this ratio gives quantitative the thermal performance again that is achieved by the heat exchanger, while the temperature ratio, which in practice with a very specific plate
; ; 2103346 ; ; 2103346
' erreicht werden kann, durch die folgende Beziehung gekennzeichnet werden kann:'can be achieved, characterized by the following relationship can be:
Dabei sind: ü gleich dem gesamten Wärmeübergangskoeffizienten,Where: ü equal to the total heat transfer coefficient,
A gleich der in eine Ebene abgewickelten Wärme Übergangsflache der PlatteA is equal to the heat transition area of the plate that has been developed in a plane
q gleich der Massenfließgeschwindigkeit einer der | "beiden flüssigen Medien über die Platte undq equals the mass flow velocity of one of the | "two liquid media over the plate and
C gleich der spezifischen Wärme dieses flüssigen Mediums.C equals the specific heat of this liquid medium.
Es ist daher leicht einzusehen, daß, je höher der Wärmeubergangskoeffizienten für eine besondere Flüssigkeit ist, um so höher auch das Temperaturverhältnis liegt, das mit der Platte erhalten werden kann.It is therefore easy to see that the higher the heat transfer coefficient for a particular liquid, the higher the temperature relationship with the plate can be obtained.
Ein wichtiger Paktor bei der Bestimmung der Größe des Wärmeübergangskoeffizienten einer Platte ist die Art der Wellungen (Trogform) oder Vorsprünge, welche in die Platte eingepreßt I sind. Diese Verformungen bestimmen den Anteil an Turbulenz, der in dem flüssigen Medium erzeugt wird. Die Erzeugung der Turbulenz hat wiederum zum Zwecke die Steigerung des Wärmeübergangs. Das höchste Temperaturverhältnis wird bei der klein- ; sten Geschwindigkeit erhalten, bei welcher das Strömungsmittel· den Strömungsraum noch vollständig ausfüllt, während das kleinste Temperaturverhältnis dann vorliegt, wenn eine maximale Pließgesehwindigkeit vorliegt, die noch erreichtAn important factor in determining the size of the heat transfer coefficient of a plate is the type of corrugations (trough shape) or protrusions which are pressed into the plate. These deformations determine the amount of turbulence that is generated in the liquid medium. The purpose of generating the turbulence is, in turn, to increase the heat transfer. The highest temperature ratio is at the small- ; The lowest speed is obtained at which the fluid still completely fills the flow space, while the lowest temperature ratio is present when there is a maximum plow speed which can still be reached
10StA2/108310StA2 / 1083
' werden kann, bevor der Druckverlust über den Strömungsraum übermäßig ansteigt. Das Verhältnis des größten und des klein-'Can be before the pressure loss across the flow space increases excessively. The ratio of the largest and the smallest
sten Temperaturverhältnisses entsprechend diesen beiden extremen Bedingungen ist relativ klein und liegt etwa zwischen 1,5 : 1 und 2:1 ,so daß eine bestimmte Ausbildung einer Platte nicht über einen v/eiteren Bereich von Teinperaturverhältnissen angewendet werden kann, wie es an sich dem weiten Anforderungsbereich der thermischen Leistungen von Wärmetauschern entspricht.most temperature ratio corresponding to these two extremes Conditions is relatively small and is roughly between 1.5: 1 and 2: 1, making a particular training one Plate does not have a wider range of temperature ratios can be used, as is the case with the wide range of requirements for the thermal performance of heat exchangers is equivalent to.
Es ist daher notwendig, Platten mit einer Anzahl von verschiedenen Wellungs- oder Vertiefungsformen und/oder Vorsprungsformen zu schaffen, die jede ihren eigenen Wert an Wärmeübergangskoeffizienten und damit an Temperaturverhältnis aufweist. Da jedoch die Platten ein ziemlich komplexes Preßwerkzeug erfordern und diese außerordentlich teuer sind,ist es recht unökonomisch, einen Satz von Preßwerkzeugen für jeden Bereich des Temperaturverhältnisses bereitzuhalten.It is therefore necessary to have panels with a number of different Corrugation or depression shapes and / or protrusion shapes to create, each of which has its own value of heat transfer coefficient and thus of temperature ratio. However, since the plates require a rather complex pressing tool and these are extremely expensive, it is quite uneconomical maintain a set of dies for each range of temperature relationship.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Wärmetauscherplatte der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß diese in verschiedenen Ausführungsformen hergestellt werden kann, ohne daß dazu vollständige Sätze von Preßwerkzeugen für jede Form benötigt werden.It is therefore the object of the invention to further develop a heat exchanger plate of the type described in more detail at the outset in such a way that it can be made in various embodiments without the need for complete sets of dies for each shape are needed.
Diese Au%be wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der von jeder Wärmetauschplatte gebildete Strömungsbereich aus einerThis Au% be is achieved according to the invention in that the from Each heat exchange plate formed flow area from a
1Q9H2/10831Q9H2 / 1083
210934&210934 &
Mehrzahl von Zonen gebildet ist, welche jede ein Muster von Wellungen oder anderen Formungen aufweist, und von denen wenigstens eine Zone ein solches Muster aufweist, das von dem ' wenigstens einer anderen Zone abweicht, so daß siGh unterschiedliche Wärmeübergangscharakteristiken in den beiden Zonen ergeben. A plurality of zones is formed, each of which has a pattern of Has corrugations or other formations, and of which at least one zone has such a pattern that is dependent on the ' at least one other zone deviates, so that they are different Heat transfer characteristics result in the two zones.
' A ' A
Die Zonen werden vorteilhafterweise in zwei Gruppen unter- , I j teilt, nämlich jenen mit einem Muster, das zu einem hohenThe zones are advantageously divided into two groups, I. j shares, namely those with a pattern leading to a high
Temperaturverhältnis führt und solchen, deren Muster ein nie-[ driges Temperaturverhältnis zur lolge hat. Die Wahl der rela- ! tiven Anzahl von Zonen in dieser Gruppe wird bestimmt durch die von dem Wärmetauscher zu erfüllende Leistung.Temperature ratio leads and those whose pattern results in a low temperature ratio. The choice of rela- ! tive number of zones in this group is determined by the performance to be fulfilled by the heat exchanger.
: Ein Satz von Preßwerkzeugen zur Herstellung von Platten für i: A set of press tools for making plates for i
jj
verschiedene Leistungsansprüche kann auf diese Weise aus ge- ; meinsamen Teilen zum Pressen der Endbereiche einschließlich i der Öffnungen und derjenigen Zonen, welche die Öffnungen mit dem Hauptströmungsbereich verbinden, bestehen. Weiterhin gehören dazu zwei oder -falls erforderlioh- mehr als zwei Sätze von Teilwerkzeugen, welche zum Pressen des Musters der Wellungen oder anderen Verformungen in den Zonen des Hauptströmungsbereiches dienen. Die Ausbildung dieser Werkzeuge bildet damit ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.different benefit entitlements can be made in this way ; Common parts for pressing the end portions of the openings including i and those zones which connect the openings to the main flow area exist. This also includes two or - if necessary - more than two sets of partial tools, which are used to press the pattern of the corrugations or other deformations in the zones of the main flow area. The design of these tools thus also forms the subject of the present invention.
Die Platte kann in Zonen entlang allgemein horizontaler oder zur Strömungerlohtung quer verlaufender Linien unterteilt werden.The plate can be in zones along generally horizontal or to the Flow reddening of transverse lines can be subdivided.
1Öfi42/10f31Öfi42 / 10f3
Diese Unterteilungslinien können gerade oder vorzugsweise abge-These dividing lines can be straight or, preferably,
j stufte Linien sein, um zu vermeiden, daß sich über der Plattej stepped lines to avoid getting over the plate
j Schwächungslinien ergeben. Die Abstufung der !Trennlinie kann j beispielsweise durch Ausbildung der Trennlinie als Wellungslinie j erreicht weden. Es ist jedoch auch möglich, die einzelnen Zonen j durch senkrechte oder in Strömungsrichtung längs verlaufende j Linien, und zwar gerade oder abgestufte oder gewellte Linien ι zu unterteilen.j weakening lines result. The gradation of the dividing line can be achieved, for example, by designing the dividing line as a corrugated line j can be reached. However, it is also possible to use the individual zones j by vertical or longitudinal j lines, namely straight or stepped or wavy lines ι to subdivide.
■ Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen 1 an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert:The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings 1 using several exemplary embodiments:
I Fig. 1 und 2 sind Draufsichten auf Platten eines 3?ypes eines j üblich ausgebildeten Plattenpaares.I Figs. 1 and 2 are plan views of plates of a 3 ypes one j conventionally designed plate pair.
; Fig. 3i 4 sowie; Fig. 3i 4 as well
1 -1 -
ί Fig. 5 und 6 sind jeweils Draufsichten auf Platten aus zwei : Grundformen von Paaren, von denen die Plattenί Figs. 5 and 6 are each plan views of two plates : Basic forms of pairs of which the plates
j gem. der Erfindung abgeleitet sind.j are derived according to the invention.
ι - - ■ι - - ■
' Fig. 7 und 8 sind Draufsichten auf Platten eines Plattenpaares,7 and 8 are plan views of plates of a pair of plates,
das gem. der Erfindung ausgebildet ist.which is designed according to the invention.
: Fig« 9 und 10 zeigen Abwandlungen der Platten nach Fig. 3 und 4. Fig.11 ist sine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsi form einer Platte gem. der Erfindung,FIG «9 and 10 show modifications of the plates according to Figures 3 and 4. Figure 11 is side view of another sine Ausführungsi form of a plate according to the invention..
! Fig.12 und 13 sind schematische Schnittdarstellungen von unter-! 12 and 13 are schematic sectional views of different
schiedlichen Ausbildungsmöglichkeiten der Plattedifferent training opportunities of the plate
nach Fig. 11.according to Fig. 11.
Fig. 14 zeigt.einen Längsschnitt durch eine weitere Ausfübrungaform einer Platte nach der Erfindung.14 shows a longitudinal section through a further embodiment a plate according to the invention.
109iA2/1Qt3109iA2 / 1Qt3
Fig. 15 ist eine Draufsicht auf die Platte nach Pig.Figure 15 is a top plan view of the Pig plate.
Pig. 16 und 17 zeigen weitere Abwandlungen der Platte nach derPig. 16 and 17 show further modifications of the plate according to FIG
Erfindung gem. Pig. 3 .Invention according to Pig. 3.
Pig. 18 und 19 zeigen in Seiten- und Stirnansicht die im Abstand angeordneten Preßwerkzeuge, welche zum Herstellen der Platten nach der Erfindung verwendet werden können.Pig. 18 and 19 show in side and front view the spaced arranged pressing tools, which are used for producing the plates according to the invention can be.
Pig. 20 ist eine Draufsicht auf den einen Halter mit den gPig. 20 is a top plan view of the one holder with g
Preßwerkzeugen in ihrer Stellung.Press tools in their position.
Pig. 21 ist ein Querschnitt durch den Halter und diePig. 21 is a cross section through the holder and the
Preßwerkzeuge nach Pig. 20.Pig press tools. 20th
Pig. 22 und 23 sind Draufsichten auf Platten einer anderen Ausführungsform eines Plattenpaares gem. der Erfinv dung ," währendPig. 22 and 23 are plan views of plates of another embodiment of a pair of plates according to the invention, "during
Pig. 24 und 25 Draufsichten auf eine weitere abgewandelte Ausführungsform eines Plattenpaares in der neuen Gestaltung wiedergeben.Pig. 24 and 25 plan views of a further modified embodiment of a pair of plates in the new design.
Eine übliche Porm von Plattenausbildung, die der Herstellung von Plattenwärmetauschern zugrunde gelqe£ werden kann, umfaßt einen Stömungsbereich mit einer Reihe von parallelen Vertiefungen 1, wie sie aus Pig. 1 und 2 ersichtlich sind, und die in die Platte eingepreßt sind. Diese Vertiefungen verlaufen unter einem Y<inkel gegenüber der vertikalen bzw. der Strömungslängsrichtung der Platte. Die benachbarte Platte hat ähnliche Vertiefungen 2, die unter dem gleichen Winkel zur ^ ,^rechten Achse, jedoch mit der entgegengesetzten Neigung angeordnet sind.A common form of plate formation, that of manufacture plate heat exchangers a flow area with a series of parallel depressions 1, as they are from Pig. 1 and 2 can be seen, and the are pressed into the plate. These depressions run at a Y angle with respect to the vertical or the longitudinal direction of the flow of the plate. The neighboring plate has similar ones Wells 2, which are at the same angle to the ^, ^ right Axis, but are arranged with the opposite inclination.
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Fig. 1 zeigt die linksseitige und die Pig. 2 die rechtsseitige Platte des zusammengehörigen Plattenpaares.Fig. 1 shows the left and the pig. 2 the right-hand plate of the pair of plates that belong together.
Wenn die einander benachbarten Platten zusammengeklemmt werden, laufen die Vertiefungen in unterschiedlichen Richtungen, so daß sie einander kreuzen. Die Folge davon ist, daß an den Kreuzungsstellen eine Berührung zwischen den Platten stattfindet, wodurch der genaue Abstand zwischen den Platten auch während des Betriebes aufrechterhalten wird.When the adjacent plates are clamped together, the depressions run in different directions, see above that they cross each other. The consequence of this is that there is contact between the plates at the points of intersection, whereby the exact distance between the plates is maintained even during operation.
Dieser gleiche Erfolg der gegenseitigen Abstützung wird auch bei der Ausbildung der Platten gem. der Erfindung erzielt. Bei dieser Platte wird der Strömungsbereich in einer Anzahl von horizontalen Plattenbändern 3 unterteilt, wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 wechselt der Winkel der Wellentäler in bezug auf die Horizontale bei jedem folgenden Band. Der Winkel zwischen den Wellentälern und der Horizontalen, d.h. der Querrichtung der Platte kann bei einer derartigen Platte gut bei etwa 30 liegen, da festgestellt wurde, daß dieser Winkel einen relativ hohen Wert für das Temperaturverhältnis ergibt. Es ist bekannt, daß dann, wenn der Winkel zwischen dem Verlauf des Wellentales und der horizontalen Querrichtung gesteigert wird, der Wert des Temperaturverhältnisses abnimmt, so daß eine Platte mit Wellungen, die unter einem Winkel von 60 verlaufen, wie dies in den Fig. 5 und 6 wiedergegeben ist, zu einem wesentlich gerin-This same success of mutual support is also achieved in the design of the plates according to the invention. In this plate, the flow area is divided into a number of horizontal plate bands 3, as can be seen from FIGS. In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the angle of the W e llentäler changes in respect to the horizontal on each successive band. The angle between the wave troughs and the horizontal, that is to say the transverse direction of the plate, can well be around 30 in such a plate, since it has been found that this angle gives a relatively high value for the temperature ratio. It is known that when the angle between the course of the wave trough and the horizontal transverse direction is increased, the value of the temperature ratio decreases, so that a plate with corrugations which extend at an angle of 60, as shown in FIG and 6 is reproduced, to a much lower
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--— - -4109346 --— - -4109346
gerem Temperaturverhältnis führt, als die anhand der Pig. 3 ■'. und 4 beschriebene Platte. Um einen mittleren Wert für das 'leads to a lower temperature ratio than that based on the Pig. 3 ■ '. and 4 described plate. To get a mean value for the '
I < II <I
ι ;ι;
i Temperaturverhältnis zu erzielen, würde es bei der normaleni would achieve temperature ratio it would at normal
• Ausbildung von Platten gem. Pig. 1 und 2 notwendig sein, dem Wellental einen Winkel von beispielsweise 4-5° gegenüber der ' Querrichtung zu geben. Diese würde weiterhin zu dem Erfordernis , führen, einen zusätzlichen Satz von Preßwerkzeugen zuuErzeu-I gen dieses Winkels bereitzuhalten, was zu unerwünschten Aus- * j gaben führt.• Formation of plates according to Pig. 1 and 2 may be necessary to the Wave trough an angle of, for example, 4-5 ° with respect to the ' To give transverse direction. This would further lead to the need to produce an additional set of pressing tools at this angle, which leads to undesirable expenses.
ι Es ist ersichtlich, daß jede der Platten mit hohem Temperatur-. verhältnis gem. Pig. 3 und 4 fünf horizontale Platbenbänder mitIt can be seen that each of the plates with high temperature. ratio according to Pig. 3 and 4 five horizontal plate bands with
; Wellungswinkeln von 30° aufweist. Diese Bänder sind mit A bezeichnet. Ebenso ist ersichtlich, daß bei den Platten mit : : niedrigem Temperaturverhältnis nach Pig. 5 und 6 jeweils fünf 1 horizontale Bänder 4 mit einem Winkel von 60° für den Wellungs-, verlauf vorliegen. Diese Bänder sind mit B bezeichnet. Eine ; ä , Platte mit einem Temperaturverhältnis, das zwischen dem liegen soll, das durch die Platte mit den fünf Bändern A (hohes Temperaturverhältnis) und der Platte mit den fünf Bändern B (niel driges Temperaturverhältnis)dargeboten wird, kann gem. der Erfindung durch eine Platte gebildet werden, die aus einer Mischung von Bändern A und Bändern B besteht. . ; ; Has corrugation angles of 30 °. These bands are labeled A. It is also apparent that when the plates with: a low temperature ratio according to Pig. 5 and 6 each have five 1 horizontal bands 4 with an angle of 60 ° for the corrugation, course. These bands are labeled B. One ; ä, plate with a temperature ratio that should lie between that presented by the plate with the five bands A (high temperature ratio) and the plate with the five bands B (low temperature ratio), can according to the invention by a plate which consists of a mixture of bands A and bands B. . ;
Eine andere Methode zum Verändern der Wärmeübertragungsleistung einer Platte besteht darin, daß man die Plankenneigung der ; . Wellungen entweder alleine oder in Verbindung mit einem Wech-Another method of changing the heat transfer efficiency of a plate is to change the slope of the plane; . Corrugations either alone or in conjunction with an
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1 sei dea Winkels gegenüber der Horizontalen ändert. 1 let the angle change with respect to the horizontal.
! Das in den Pig. 7 und 8 gezeigte Plattenpaar gibt ein Muster für die Wellungen wieder, welches aus zwei Bändern 3 und drei Bändern A besteht. Jede Kombination von A - und B - Bändern innerhalb der Gesamtzahl von fünf Bändern kann zur Erzielung besonderer lemperaturverhältnisse oder Wärmeübergangsleistungen zusammengestellt werden. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Gesamtzahl von fünf Bändern beschränkt. Die Zahl der Bänder kann vielmehr auch höher oder niedriger liegen. Je größer die Zahl der Bänder ist, um so größer ist der Grad der !Flexibilität zur Erzielung bestimmter Temperaturverhältnisse bzw. Wärmeübergangsleisbungen. Je größer die Zahl der Bänder, um so größer ist allerdings auch die Zahl der einzelnen Preßwerkzeugabschnitte, die erforderlich sind.! That in the pig. 7 and 8 plate pair shown reproduces a pattern for the corrugations, which consists of two bands 3 and three Bands A consists. Any combination of A and B bands within the total of five bands can be used to achieve special temperature conditions or heat transfer capacities can be compiled. The invention is self-evident not limited to a total of five bands. Rather, the number of bands can also be higher or lower. Ever The greater the number of bands, the greater the degree of flexibility to achieve certain temperature conditions or heat transfer exercises. The greater the number of bands, however, the greater the number of individual press tool sections, which are required.
Zur weiteren Veränderung des tDemperaturverhältnisses einer Platte können ein oder mehrere der Bänder A oder B durch ein drittes Band mit einem Abweichenden Winkel für den Wellenverlauf ersetzt werden, wobei dieser Wechsel, falls notwendig, bei weiteren Bändern durchgeführt werden kann. Eine andere Variante besteht darin, daß man zwei oder mehr Bänder in eine einzige Einheit zusammenfaßt, was in bestimmten Verhältnissen die Herstellung des Werkzeuges vereinfachen kann. Es muß jedoch dabei bedacht werden, daß, je mehr · von diesen einzelnen Bandeinheiten hergestellt werden oder verwendet werden,um so geringerTo further change the temperature ratio of a plate One or more of the bands A or B can be replaced by a third band with a different angle for the wave course This change can, if necessary, be carried out for other belts. Another variant consists in combining two or more bands into a single unit, which in certain proportions the Can simplify the manufacture of the tool. It must be remembered, however, that the more of these individual tape units are manufactured or used, the less
109*42/1083109 * 42/1083
die Zahl der Gxundbänder A und B ist, die von dem ursprünglichen Werkzeug hergestellt werden können, um unterschiedliche Temperaturverhältniswerte zu erhalten.the number of Gxund bands A and B is that of the original Tool can be made to obtain different temperature ratio values.
Das Preßwerkzeug für die Platten nach Pig. 3 bis 8 kann in der Weise hergestellt werden, daß die Abschnitte des Werkzeugesp welche den Bändern A und B entsprechen, austauschbar ausgebildet sind, so daß ein einziges zusammengesetztes Werkzeug für f diese Platten mit veränderlichen Wellungskombinationen gem. den jeweiligen Erfordernissen an Temperaturverhältniswerten verwendet werden kann.The pressing tool for the plates according to Pig. 3 to 8 can be in be made in such a way that the sections of the tool p which correspond to the bands A and B, are designed to be interchangeable, so that a single composite tool for f these plates are used with variable corrugation combinations according to the respective requirements for temperature ratio values can be.
Es ist zu bemerken, daß die Dichtungsanordnung in den in Pig. und 8 gezeigten Platten derart ist, daß die Strömung zwischen Öffnungen stattfindet, die diagonal sich gegenüberliegendan den Ecken der Platten vorgesehen sind. Eine alternative Anordnung besteht darin, daß die Strömung im wesentlichen parallel zu den Längsseiten der Platten verläuft und daher zwischen zwei Öffnungen an der Ober- und Unterseite der Platte stattfindet, die nahe einer Längsseite der Platte angeordnet sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei Umkehren der Platte um 180° in einer senkrechten Ebene aus einer linksseitigen Platte eine rechtsseitige Platte wird, so daß nur ein einziger Satz von Preßwerkzeugen benötigt wird, um die Wellungen in der linksseitigen und der rechtsseitigen Platte herzustellen.It should be noted that the sealing arrangement in the Pig. and 8 plates is such that the flow between Openings takes place which are provided diagonally opposite one another at the corners of the panels. An alternative arrangement is that the flow is essentially parallel to the longitudinal sides of the plates and therefore between two Openings takes place on the top and bottom of the plate, which are arranged near a longitudinal side of the plate. This arrangement has the advantage that when reversing the plate by 180 ° in a vertical plane from a left-hand plate one right side plate so that only a single set of pressing tools is needed to cut the corrugations in the left side and the right-hand panel.
Es ist zu bemerken, daß in den Platten nach Pig. 7 und 8 die Bandtypen in der gleichen Polge angeordnet sind. Dies bedeutet,It should be noted that in the plates according to Pig. 7 and 8 the belt types are arranged in the same pole. This means,
109842/1083109842/1083
11093461109346
daß dann, wenn zwei Platten zusammengeklemmt werden, die A-Bän- ■that when two panels are clamped together, the A-bands
i' Ii 'I
der den Α-Bändern und die B-Bänder den B-Bändern gegenüber- >. liegen, so daß fünf-mal Wechsel in der Richtung der Strömungs- j kanäle über die Platte stattfindet. Es ist jedoch auch möglich, die Bänder in einer unterschiedlichen Folge anzuordnen, so daß die Bänder in der Pig. 8 eine andere Folge als in der Platte nach Fig. 7 aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß in Fig. 8 jeweils ein Α-Band durch ein B-Band ersetzt wird und die übrigen drei Bänder neu angeordnet werden, so daß sich ein Strömungskanal ergibt, bei dem jedem A-Band einer jeden Platte jeweils ein B-Band in der benachbarten Platte gegenüberliegt, wobei sich ein gemeinsamer Strömungsweg durch die Platte ergibt.the Α-bands and the B-bands opposite the B-bands- >. so that there are five changes in the direction of the flow channels across the plate. However, it is also possible to arrange the ribbons in a different order so that the ribbons in the Pig. 8 have a different sequence than in the plate of FIG. This can be done, for example, by replacing a Α-band in each case with a B-band in FIG B-band is opposite in the adjacent plate, resulting in a common flow path through the plate.
Wenn die Platte mit einer geraden Anzahl von Wellungsbändern ausgebildet wird, hat dieseAnordnung den Vorteil, daß bei Umkehr der Platte um 180° in einer senkrechten Ebene aus einer rechtsseitigen eine linksseitige Platte erhalten wird, wobei beide unterschiedliche ÖffnungsStellungen und Wellungen erhalten, die sich bei benachbarten Platten kreuzen.If the plate is formed with an even number of corrugated ribbons, this arrangement has the advantage of being reversed of the plate by 180 ° in a vertical plane from a right-side to a left-side plate is obtained, wherein both have different opening positions and corrugations, which cross at neighboring plates.
Im Falle der Umkehrung des Wellungsmusters bestimmt die Folge der Bänder die Art des Strömungskanals. Eine Folge von ABAB weist eine Umkehrung auf BABA, so daß in allen !eilen der Platte die Bänder A und B einander gegenüberliegen und sich ein gemeinsamer Strömungsweg ergibt. Eine Folge ABBA ergibt, wenn sie umgekehrt wird, eine Folge von ABBA, so daß derIn the case of the reversal of the corrugation pattern, the sequence of bands determines the type of flow channel. A sequence from ABAB indicates a reversal to BABA, so that in all rushes the Plate the bands A and B are opposite each other and a common flow path results. A sequence of ABBA gives if it is reversed, a sequence of ABBA, so that the
109642/1083109642/1083
Strömungsweg an den Enden der Platte sich von dem in der Mitte der Platte unterscheidet. Eine Folge von AAAB mit ihrer Umkehrung BAAA ergibt eine weitere Variante.The flow path at the ends of the plate is different from that in the middle of the plate. A sequence of AAAB with its inversion BAAA results in another variant.
Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen linksseitige und rechts- ! seitige Platten, die auf diesem Prinzip beruhen, mit vier horizontalen Bändern. Es ist ersichtlich, daß das Wellungsmuster nach Pig. 9 nach Umkehrung das Wellungsmuster nach Pig. 10 wird. Das Prinzip der beiden Typen an Bändern A und B9 and 10 illustrate left and right ! sided panels based on this principle with four horizontal bands. It can be seen that the Pig. 9 after reversal, the curl pattern according to Pig. 10 will. The principle of the two types of belts A and B.
j im Zusammenhang mit der Kombination der Bänder in der schon beschriebenen Weise gestattet die Herstellung einer Anzahl von Platten von variierenden iDemperaturverhältnissen. Anstattj in connection with the combination of the bands in the manner already described allows a number to be made of plates of varying temperature conditions. Instead of
j daß für jede rechtsseitige und für jede linksseitige Platte ein Satz von Preßwerkzeugen benötigt wird, ist es möglich, mit einem einzigen Satz von Werkzeugen, welche austauschbare Werkzeug-j that a set of pressing tools is required for each right-hand and each left-hand plate, it is possible with one single set of tools, which are interchangeable tools
j abschnitte entsprechend den Bändern A und B aufweisen, sowohlj have sections corresponding to bands A and B, both
rechtsseitige als auch linksseitige Platten herzustellen.to produce right-sided and left-sided panels.
Die Pig. 24 und 25 veranschaulichen die Verwendung von nicht j in linksseitiger und rechtsseitiger Verwendung unterschiedenen Platten mit den Mustern ABAB und BABA.The Pig. 24 and 25 illustrate the use of non-j distinguished in left-hand and right-hand use Plates with the patterns ABAB and BABA.
Es ist ersichtlich, daß es auch in der Praxis möglich ist, nur zwei Zonen in der Platte vorzusehen, von denen eine dem Eyp A und die andere dem Typ B angehört. Diese können so angeordnetIt can be seen that in practice it is also possible to provide only two zones in the plate, one of which is of the A type and the other is Type B. These can be arranged that way
; werden, daß jede zweite Platte umgedreht wird, so daß die Zonen; be that every other plate is turned over so that the zones
j A und B durch den ganzen Stapel von Platten zusammenwirken.j A and B work together through the whole stack of panels.
10**42/108310 ** 42/1083
-H--H-
: Es ist möglich, das Prinzip der austauschbaren Bänder oder : It is possible to use the principle of interchangeable tapes or
j Abschnitte mit anderen Wellungsformen statt der bisher beschrie-j Sections with other corrugation shapes instead of the previously described
! benen Form zu verwenden. So verläuft eine andere übliche Form! benen form to use. This is another common shape
. von Wellungen quer über die Platte, und zwar im wesentlichen . of corrugations across the plate, essentially
jI unter rechtem Winkel zur senkrechten Achse, wobei die Wellungen ; von benachbarten Platten ineinandergreifen. Die Tiefe der WeI-jlungen kann größer als die Neigung der Platten sein. In die-jI at right angles to the vertical axis, with the corrugations ; of adjacent panels interlock. The depth of the wholes can be greater than the inclination of the panels. In the-
! sem Falle hängt der Wärmeübergangskoeffizient von der Ilanken-! In this case, the heat transfer coefficient depends on the Ilanken
'. neigung und dem Winkel der Wellungen ab. Eine Platte dieser Art'. slope and angle of the corrugations. A record of this kind
• ist in Fig.11 gezeigt. Diese ist in vier Bänder ABAB unteri teilt, in denen die Wellungen sich bei jedem Typ entweder r der !Tiefe gem. Pig. 12 oder nach der 3?lankenneigung gem. ]?ig.i;> oder nach beiden ändern. • is shown in Fig.11. This is divided into four ABAB bands, in which the corrugations of each type are either r the depth according to Pig. 12 or after the 3? Ig.i;> or after both change.
Eine weitere Turbulenz erzeugende Plattenausbildung besteht in j einer Anzahl von napfförmigen Einpressungen 5> die für gewöhn-1 lieh einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und in die Platte ; in der in 3?ig. H gezeigten Art eingepreßt sind. Der Wärmeüber-ί gangskoeffizient hängt von der Flankenneigung und der Größe der Einpressungen 5 ab. Das Α-Band kann beispielsweise aus Einpres- ! sungen von kleinem Durchmesser und kleinem Abstand bestehen, während das B-Band solche Einpressungen von großem Durchmesser und großem Abstand bzw. großer Reihenneigung besteht. Die Platte kann dabei entweder aus Α-Bändern oder aus B-Bändern oder einer . Kombination aus diesen Bändern gem. J?ig.15 bestehen, um unterschiedliche Bereiche dea Temperaturverhältnisses zu erzielen. Another turbulence-generating plate formation consists in j a number of cup-shaped impressions 5> which have a circular cross-section for usual 1 borrowed and in the plate; in the in 3? ig. H type shown are press-fitted. The heat transfer coefficient depends on the slope and the size of the indentations 5. For example, the Α band can consist of press-fit! Solutions of small diameter and small spacing exist, while the B-band consists of such impressions of large diameter and large spacing or large row inclination. The plate can either consist of Α-bands or B-bands or a. Combination of these bands according to J? Ig.15 exist in order to achieve different ranges of the temperature relationship.
109*42/1083109 * 42/1083
21Q9346 - 15 - 21Q9346 - 15 -
j Dieses Prinzip kann anon "bei anderen Formen von eine Turbuj j This principle can be applied to other forms of a Turbuj
ί lenz erzengenden Vorsprängen oder Verformungen in Plattenwärmetauschern angewendet werden.ί lenz erzenigen protrusions or deformations in plate heat exchangers be applied.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Pig. 3 bis 10 und Pig. 24 : und 25 wird deutlich, daß die horizontale Linie, die mit der Berührungsstelle zwischen zwei benachbarten Bändern zusammen- '■ fällt, eine Schwächungsebene in bezug auf horizontale Verbiegungen der Platten darstellt. Dies kann vermieden werden, wenn diese Linie abgestuft oder in anderer Weise ausgebildet ist, um benachbarte Bänder einander überlappen oder ineinandergreifen zu lassen. Beispiele hierfür zeigen Fig. 16 und 17. In Pig. 16 treffen die Bänder an der wellenförmigen Linie 6 und in Pig. an der stufenförmig abgesetzten oder quadratwellenförmigen Linie 7 zusammen.Referring again to the Pig. 3 to 10 and Pig. 24: and 25 it is clear that the horizontal line adjacent to the point of contact between two belts together '■ falls, represents a plane of weakness with respect to horizontal deflections of the panels. This can be avoided if this line is stepped or otherwise designed to overlap or interlock adjacent bands. Examples of this are shown in FIGS. 16 and 17. In Pig. 16 the bands meet at the wavy line 6 and in Pig. at the stepped or square wave-shaped line 7 together.
Die Pig. 18 -21 veranschaulichen eine Ausführungsform eines Werkzeuges, das zur Herstellung der beschriebenen Plattentypen nach Pig. 3 bis 8 verwendet werden kann.The Pig. 18-21 illustrate one embodiment of a tool used to manufacture the types of panels described after Pig. 3 to 8 can be used.
Das Werkzeug besteht aus zwei sich gegenüberliegenden Werkezeughaltern 10 und 11, welche jeweils eine Ausnehmung 12 zur Aufnahme eines Satzes von Werkzeugabschnitten besitzt. Wie dargestellt umfaßt der Satz von Werkzeugabschnitten zwei Endabschnitte 13 und fünf Hauptabschnitte. Von diesen Hauptabschnitten sind zwei Abschnitte 14 mit steil geneigten Wellungen und die anderen drei Abschnitte 15 mit weniger steil geneigtenThe tool consists of two opposing tool holders 10 and 11, each of which has a recess 12 for receiving a set of tool sections. As shown the set of tool sections comprises two end sections 13 and five main sections. From these main sections are two sections 14 with steeply inclined corrugations and the other three sections 15 with less steeply inclined
109842/1083109842/1083
Wellungen versehen. Die Abschnitte 14 und 15 sind auswechsel-Provide corrugations. Sections 14 and 15 are interchangeable
bar und können in jeder Zusammenstellung mit den Werkzeughai-bar and can be used in any combination with the tool shark
,' tern verwendet werden. Dadurch läßt sich eine große Anzahl von Variationen von Plattentypen herstellen. Die Zahl von Werkzeügabschnitten ist nicht notwendigerweise auf fün£ beschränkt,, 'tern can be used. This enables a large number of variations of plate types to be produced. The number of tool sections is not necessarily limited to £ five,
; sondern kann jede geeignete Zahl von Abschnitten umfassen. ; but can include any suitable number of sections.
Das zuvor beschriebene System, das horizontale Bänder umfaßt, kann auch ersetzt werden durch ein System, bei dem die BänderThe system described above, which includes horizontal bands, can also be replaced by a system in which the bands
abk ""abk ""
. iivsenkrechter Richtung aneinandergrenzen, wie dies Mn den Figuren 22 und 23 gezeigt ist. Auch kann eine Kombination beider Systeme angewendet werden, wobei die Platten sowohl horizontal als auch vertikal in einer Anzahl von rechteckförmigen Elementen unterteilt sind, welche austauschbare Abschnitte eines Preßwerkzeuges erforderlich machen, um eine möglichst kurze Flexibilität bezüglich der Veränderung des lemperaturverhältnisses der Platte zu erhalten. Die ^egrenzungslinien der Bänder können gerade -wie dargestellt- oder gewellt sein, wie die 3fig. 6 und die Pig. 16 und 17 zeigen.. in the vertical direction, as is the case with Mn the Figures 22 and 23 is shown. Can also be a combination Both systems are used, with the panels both horizontally and vertically in a number of rectangular shapes Elements are divided, which make replaceable sections of a pressing tool necessary to a possible short flexibility with regard to changing the temperature ratio to get the plate. The boundary lines of the bands can be straight - as shown - or wavy, as the 3fig. 6 and the Pig. 16 and 17 show.
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